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1、1实验 01 讲评、参考答案讲 评未交实验报告的同学名单数学：6 人（ 11、12 级）信科：12-04, 12-22, 13-47批改情况：问题 1：不仔细，式子中出错。问题 2：提交的过程不完整。问题 3：使用语句尾分号(;)不当，提交的过程中不该显示的结果显示。问题 4：截屏窗口没有调整大小。2附参考答案：MATLAB 软件 课内实验 王平实验 01 MATLAB 运算基础（第 2 章 MATLAB 数据及其运算）一、实验目的1. 熟悉启动和退出 MATLAB 的方法。2. 熟悉 MATLAB 命令窗口的组成。3. 掌握建立矩阵的方法。4. 掌握 MATLAB 各种表达式的书写规则以及常
2、用函数的使用。二、实验内容1. 数学表达式计算先求下列表达式的值，然后显示 MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。1.1 计算三角函数（注意：度要转换成弧度， e2 如何给出）012sin85ze示例：点击 Command Window 窗口右上角的 ，将命令窗口提出来成悬浮窗口，适当调整窗口大小。命令窗口中的执行过程：31.2 计算自然对数，其中 （提示： clc 命令擦除命令窗口，221ln()zx210.45ixclear 则清除工作空间中的所有变量，使用时注意区别，慎用 clear 命令。 应用点乘方）命令窗口中的执行过程：1.3 求数学表达式的一组值0.3. 0.3sin(
3、.)l,3.0,29,.3022aeaz提示：利用冒号表达式生成 a 向量，求各点的函数值时用点乘运算。命令窗口中的执行过程：41.4 求分段函数的一组值，其中 t=0:0.5:2.52401123ttztt提示：用逻辑表达式求分段函数值。命令窗口中的执行过程：51.5 对工作空间的操作接着显示 MATLAB 当前工作空间的使用情况并保存全部变量提示：用到命令 who, whos, save, clear, load，请参考教材相关内容。命令窗口中的执行过程： who %显示当前工作空间中的变量名Your variables are:a t x z1 z2 z3 z4 whos %显示当前工作
4、空间中的变量名及信息Name Size Bytes Class Attributesa 1x61 488 double t 1x6 48 double x 2x2 64 double complex z1 1x1 8 double z2 2x2 64 double complex z3 1x61 976 double complex z4 1x6 48 double save varfile %生成文件 varfile.mat，并将当前工作空间的变量存入其中 clear all %清除当前工作空间中的全部变量 who whos load varfile %将文件 varfile.mat 装入
5、whoYour variables are:a t x z1 z2 z3 z4 whosName Size Bytes Class Attributes6a 1x61 488 double t 1x6 48 double x 2x2 64 double complex z1 1x1 8 double z2 2x2 64 double complex z3 1x61 976 double complex z4 1x6 48 double 2. 矩阵运算与数组运算已知： 12341378,20657AB2.1 矩阵加、减和数乘运算A+6*B 和 A-B+I（其中 I 为单位矩阵。注意：如何得到单位
6、矩阵）命令窗口中的执行过程：72.2 矩阵乘积和点乘积A*B 和 A.*B命令窗口中的执行过程：2.3 矩阵的乘方和点乘方A3 和 A.3命令窗口中的执行过程：82.4 矩阵的右除和左除A/B 及 BA命令窗口中的执行过程：2.5 拼接矩阵成大的矩阵A,B和 A(1,3,:);B2命令窗口中的执行过程：93. 矩阵乘积、矩阵的子矩阵设有矩阵 A 和 B12345301667891079,2422134513B3.1 求矩阵 A 和 B 的乘积求它们的乘积并赋给 C。 （提示：可简化 A 的输入，用冒号表达式、reshape、矩阵转置）命令窗口中的执行过程：103.2 求矩阵 C 的子矩阵将矩阵
7、 C 的右下角 32 子矩阵赋给 D。命令窗口中的执行过程：113.3 查看 MATLAB 工作空间的使用情况命令窗口中的执行过程：4. 完成下列数据操作4.1 求 100,999之间能被 21 整除的数的个数提示：先利用冒号表达式，再利用 find 和 length 函数。12命令窗口中的执行过程：4.2 建立一个字符串向量，删除其中的大写字母提示：利用 find 函数和空矩阵。命令窗口中的执行过程：13三、实验提示1.1 计算三角函数提示（注意：度要转换成弧度， e2 如何给出）012sin85ze提示 1：示例：点击 Command Window 窗口右上角的 ，将命令窗口提出来成悬浮窗
8、口，适当调整窗口大小。命令窗口中的执行过程：提示 2：e2 的表示请查表“2.3 常用数学函数及其含义 ”。用 exp(2)。1.2 计算自然对数提示，其中221ln()zx210.45ix提示 1：clc 命令擦除命令窗口，clear 则清除工作空间中的所有变量，使用时注意区别，慎用clear 命令。提示 2：ln 和开方的表示请查“表 2.3 常用数学函数及其含义” 。用 log, sqrt。提示 3：x2 是数组运算。用 x.2 或 x.*x。提示 4：i 为复数的虚数单位（j 也是） 。若将 i 作变量则其虚数单位无效，恢复用 clear i。慎用 i, j 做变量。141.4 求分段
9、函数的一组值提示，其中 t=0:0.5:2.52401123ttztt提示：用逻辑表达式求分段函数值。提示 1：参考例 2.4。提示 2：对于第 1 个分段条件表达式 0 t =0&t=1&t=2&t x=(5+cos(47*pi/180)/(1+sqrt(7)-2*i)x =1.1980 + 0.6572i其中，pi 和 i 都是 MATLAB 预先定义的变量，分别代表圆周率 和虚数单位。3. 预定义变量 p18表 2.1 常用的预定义变量及其含义预定义变量 含义ansepspii,jinf,InfNaN,nannarginnargoutrealmaxrealminlasterrlastwa
10、r默认赋值变量机器零阈值 2.2204e-016 近似值虚数单位无穷大，如 1/0 的结果非数，如 0/0,inf/inf 的结果函数输入参数个数函数输出参数个数最大正实数最小正实数存放最新的错误信息存放最新的警告信息预定义变量有特定的含义，应尽量避免重新赋值。i=2 %对预定义变量重新赋值2*i20clear i %恢复预定义变量2*ii =2ans =4ans =0 + 2.0000i2.2.2 变量的管理 p191内存变量的显示与删除显示工作空间中驻留的变量名清单及信息命令：who %显示变量名清单whos %显示变量名清单及信息删除工作空间中的变量命令：clear 变量名工作空间窗口专
11、门用于内存变量的管理。在该窗口中显示所有内存变量的属性。 当选中某些变量后，再单击 Delete 按钮，将删除这些变量。 双击变量后，将进入变量编辑器。可以观察变量中的具体元素，也可修改具体元素。 输入较大矩阵时，可采用变量编辑器。2内存变量文件用 MAT 文件可把当前工作空间中的一些有用变量长久地保留下来，扩展名是.mat。MAT 文件的生成和装入，常用格式为：save 文件名 变量名表 -append-asciiload 文件名变量名表 -ascii 文件名 可带路径，不需带扩展名.mat，默认对.mat 文件进行操作。 变量名表变量名以空格分隔。省略时，保存或装入全部变量。 -ascii
12、 选项使文件以 ASCII 格式处理，省略时以二进制格式处理。 -append 选项使变量追加到 MAT 文件中。2.2.3 数据的输出格式 p20用十进制数表示一个常数，可采用日常记数法和科学记数法。一般情况下，内部每一个数据元素都用双精度数表示和存储。21设置或改变数据输出格式format 命令的格式为：format 格式符格式符决定数据的输出格式表 2.2 控制数据输出格式格式符及含义格式符 含义short（默认）小数点后 4 位，不超过 7 位有效数字。大于 1000 的实数用 5 位有效数字的科学记数法long 15 位有效数字short e 5 位有效数字科学记数法long e 1
13、5 位有效数字科学记数法short g 从 short 和 short e 选择最佳方式long g 从 long 和 long e 选择最佳方式rat 近似有理数表示hex 十六进制表示+ 正数、负数、零分别用+、- 、空格表示bank 银行格式，元、角、分表示compact 输出变量之间无空行loose 输出变量之间有空行可用 Help format 查询例 输出格式 format4/3 %当前输出格式ans =1.3333format long %15位有效数字形式输出4/3ans =1.333333333333333format rat %近似有理数表示4/3ans =4/3 form
14、at compact %输出变量之间没有空行4/3ans =4/3format loose %输出变量之间有空行4/3ans =4/3 22format short %short 为默认输出格式2.3 矩阵的表示 p21表 矩阵操作函数及其含义函数名 含 义eyeoneslinspacesub2indind2subsizelengthreshapeend 单位矩阵全 1 矩阵生成行向量下标转换成序号序号转换成下标给出矩阵的行数和列数给出矩阵行数和列数中较大者矩阵重排预定义变量，某一维末尾下标空矩阵2.3.1 矩阵的建立1. 直接输入法从键盘直接输入矩阵的元素。方法如下： 将矩阵的元素用方括号括起来，输入
